KR101329672B1 - 터빈로터의 버켓커버 가공 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명이 해결하려는 과제는 터빈로터의 버켓커버의 절삭 가공시 버켓커버의 변형을 방지함과 동시에 절삭 가공 과정을 최소화하여 생산성을 향상시키기 위한 터빈로터의 버켓커버 가공 장치를 제공하는 것이다. 터빈로터의 버켓커버 가공 장치는, 선반의 생크 일단에 고정 결합되어 터빈로터의 버켓커버를 절삭 가공하는 제1홈바이트; 상기 제1홈바이트의 상측에 위치하는 생크에 결합되며, 절삭 깊이의 조절이 가능한 제2홈바이트; 상기 제1홈바이트를 상기 생크에 고정 결합하는 제1고정부; 및 상기 제2홈바이트를 상기 생크에 고정 결합하는 제2고정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 제1홈바이트와 상기 제1홈바이트의 상부에 위치하는 제2홈바이트를 구비함으로써, 절삭 가공시에 제2홈바이트에 의해 저항이 최소화되는 깊이로 버켓커버가 절삭 가공되고 제1홈바이트에 의해 저항이 최소화되는 깊이로 버켓커버가 또 한번 절삭 가공되므로, 버켓커버의 절삭 가공시 버켓커버의 변형을 방지함과 동시에 절삭 가공 과정을 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

터빈로터의 버켓커버 가공 장치{Manufacture apparatus of turbine-rotor's bucket cover}

본 발명은 터빈로터의 버켓커버 가공 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터빈로터의 버켓커버의 절삭 가공시 버켓커버의 변형을 방지함과 동시에 절삭 가공 과정을 최소화하여 생산성을 향상시키기 위한 터빈로터의 버켓커버 가공 장치에 관한 것이다.

터빈로터는 원료의 연소에서 얻어지는 고열 고압의 증기를 이용하여 고속 회전하며 전력을 생산하는 핵심장비로, 통상 항공기용 로터 장치에 비하여 대형이면서도 높은 정밀도를 갖도록 제작된다.

이러한 터빈로터는 대형으로 제작되며 고속 회전을 견뎌야 하며, 고온 고압의 환경을 견디고, 한번 장착되면 그 분해 수리가 용이하지 못한 점을 고려하여 가볍고 열적변형이 작으며 뛰어난 경도와 내부식성을 갖춘 티타늄 합금(Titanium alloy)으로 제작되는 것이 일반적이다.

물성이 우수한 티타늄 합금을 사용함에도 불구하고 터빈로터가 대형으로 제작됨에 따라 로터축의 외주면에 결합되는 버켓도 대형으로 제작되고, 이러한 버켓은 로터의 고속 회전에 따른 원심력과 고온 고압의 증기에 의하여 회전 중에 변형을 일으킬 수 있다. 이와 같은 버켓의 변형을 방지하기 위하여, 이웃하는 버켓의 외측단을 띠 형상의 버켓커버로 결속하여 회전 중에도 버켓이 변형되지 않도록 하였다.

이러한 버켓커버의 가공에 있어서, 종래에는 하나의 홈바이트를 이용하여 버켓커버를 절삭 가공하였으며, 절삭 가공시에 발생하는 저항에 의해 버켓커버가 변형되는 것을 방지하기 위하여, 상기 저항이 최소화되는 절삭 깊이로 절삭 가공을 하였으며, 이로 인해 버켓커버의 가공을 위해 두세 번 이상의 절삭 가공 과정을 거쳐야 하는 문제점이 있었다.

예를 들어, 버켓커버를 4㎜ 깊이로 절삭 가공하여야 하는 경우에 한 번의 과정으로 4㎜를 절삭 가공하면 버켓커버와 홈바이트에 의해 발생하는 저항에 의해 버켓커버가 변형되는 문제가 발생하므로, 먼저 2㎜를 절삭 가공한 후 나머지 2㎜를 절삭 가공하였다.

이와 같이, 절삭 가공시 발생하는 저항에 의해 버켓커버가 변형되는 것을 방지하기 위하여 두세 번 이상의 절삭 가공 과정을 거치므로, 버켓커버를 절삭 가공하기 위하여 상당한 시간이 소요되고, 이로 인해 생산성이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명이 해결하려는 과제는 터빈로터의 버켓커버의 절삭 가공시 버켓커버의 변형을 방지함과 동시에 절삭 가공 과정을 최소화하여 생산성을 향상시키기 위한 터빈로터의 버켓커버 가공 장치를 제공하는 것이다.

터빈로터의 버켓커버 가공 장치는, 선반의 생크 일단에 고정 결합되어 터빈로터의 버켓커버를 절삭 가공하는 제1홈바이트; 상기 제1홈바이트의 상측에 위치하는 생크에 결합되며, 절삭 깊이의 조절이 가능한 제2홈바이트; 상기 제1홈바이트를 상기 생크에 고정 결합하는 제1고정부; 및 상기 제2홈바이트를 상기 생크에 고정 결합하는 제2고정부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1고정부에 의한 고정 결합시 상기 제1홈바이트가 손상되는 것을 방지하기 위한 제1보호커버;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2고정부에 의한 고정 결합시 상기 제2홈바이트가 손상되는 것을 방지하기 위한 제2보호커버;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1홈바이트는, 상기 터빈로터의 버켓커버를 가공하는 제1팁날; 및 상기 제1팁날과 일체로 형성되며, 상기 생크에 고정 결합되는 제1본체부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2홈바이트는, 상기 제1홈바이트를 중심으로 반시계 방향으로 소정의 각도로 기울어져 상기 생크에 고정 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2홈바이트는, 상기 터빈로터의 버켓커버를 가공하는 제2팁날; 상기 제2팁날과 일체로 형성되며, 상기 생크에 고정 결합되는 제2본체부; 일단은 상기 제2본체부에 결합되고 타단은 상기 생크에 결합되어, 회전 방향에 따라 상기 제2본체부를 이동시켜 절삭 깊이를 조절하는 조절볼트; 및 상기 조절볼트의 일단에 결합되며, 상기 조절볼트의 회전에 따른 절삭 깊이의 변화를 나타내는 눈금이 형성되는 조절핸들;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1고정부는, 상기 제1홈바이트를 임시 고정하는 제1스프링너트; 및 상기 터빈로터의 버켓커버 가공시에 상기 제1홈바이트가 고정된 상태를 유지하도록 고정하는 제1클램핑볼트;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2고정부는, 상기 제2홈바이트를 임시 고정하는 제2스프링너트; 및 상기 터빈로터의 버켓커버 가공시에 상기 제2홈바이트가 고정된 상태를 유지하도록 고정하는 제2클램핑볼트;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 제1홈바이트와 상기 제1홈바이트의 상부에 위치하는 제2홈바이트를 구비함으로써, 절삭 가공시에 제2홈바이트에 의해 저항이 최소화되는 깊이로 버켓커버가 절삭 가공되고 제1홈바이트에 의해 저항이 최소화되는 깊이로 버켓커버가 또 한번 절삭 가공되므로, 버켓커버의 절삭 가공시 버켓커버의 변형을 방지함과 동시에 절삭 가공 과정을 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명인 터빈로터의 버켓커버 가공 장치의 일 실시예를 도시한 사시도
도 2는 도 1의 단면도
도 3는 도 1의 사용상태도

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1, 2는 본 발명인 터빈로터의 버켓커버 가공 장치의 일 실시예를 도시한 것으로, 터빈로터의 버켓커버 가공 장치는, 선반의 생크(70) 일단에 고정 결합되어 터빈로터의 버켓커버(80)를 절삭 가공하는 제1홈바이트(10); 상기 제1홈바이트(10)의 상측에 위치하는 생크(70)에 결합되며, 절삭 깊이의 조절이 가능한 제2홈바이트(20); 상기 제1홈바이트(10)를 상기 생크(70)에 고정 결합하는 제1고정부(30); 및 상기 제2홈바이트(20)를 상기 생크(70)에 고정 결합하는 제2고정부(40);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 터빈로터의 버켓커버 가공 장치는, 제1고정부(30)에 의한 고정 결합시 제1홈바이트(10)가 손상되는 것을 방지하기 위한 제1보호커버(50);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 터빈로터의 버켓커버 가공 장치는, 제2고정부(40)에 의한 고정 결합시 제2홈바이트(20)가 손상되는 것을 방지하기 위한 제2보호커버(60);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1홈바이트(10)는 터빈로터의 버켓커버(80)를 절삭 가공하기 위한 것으로, 터빈로터의 버켓커버(80)를 가공하는 제1팁날(11); 및 제1팁날(11)과 일체로 형성되며, 생크(70)에 고정 결합되는 제1본체부(12);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 제1팁날(11)은 제1홈바이트(10)의 일단에 구비되어 터빈로터의 버켓커버(80)를 가공하며, 제1본체부(12)의 일단은 생크(70)에 삽입되어 제1고정부(30)에 의해 고정 결합된다.

상기 제2홈바이트(20)는 터빈로터의 버켓커버(80)를 절삭 가공하기 위한 것으로, 가공하고자 하는 버켓커버(80)의 절삭 깊이에 따라 이동 가능하도록 형성된다. 즉, 제2홈바이트(20)는, 터빈로터의 버켓커버(80)를 가공하는 제2팁날(21); 제2팁날(21)과 일체로 형성되며, 생크(70)에 고정 결합되는 제2본체부(22); 일단은 제2본체부(22)에 결합되고 타단은 생크(70)에 결합되어, 회전 방향에 따라 제2본체부(22)를 이동시켜 절삭 깊이를 조절하는 조절볼트(23); 및 조절볼트(23)의 일단에 결합되며, 조절볼트(23)의 회전에 따른 절삭 깊이의 변화를 나타내는 눈금이 형성되는 조절핸들(24);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제2홈바이트(20)는 제1홈바이트(10)의 상측에 위치하며, 이때 제2홈바이트(20)는 제1홈바이트(10)를 중심으로 반시계 방향으로 소정의 각도로 기울어져 위치한다. 즉, 버켓커버(80)와 제1홈바이트(10)가 이루는 각과 버켓커버(80)와 제2홈바이트(20)가 이루는 각이 동일하게 되도록, 제2홈바이트(20)를 소정의 각도로 기울어 지게 결합한다. 이때, 제2홈바이트(20)와 제1홈바이트(10)가 이루는 각은 제2홈바이트(20)와 제1홈바이트(10)의 이격 거리에 따라 달라진다. 상기와 같이, 버켓커버(80)와 제1홈바이트(10)가 이루는 각과 버켓커버(80)와 제2홈바이트(20)가 이루는 각이 동일하게 되도록 함으로써, 버켓커버(80)의 면이 동일하게 절삭 가공되므로 가공 품질이 향상되는 장점이 있다.

상기 제2팁날(21)은 제2홈바이트(20)의 일단에 구비되어 터빈로터의 버켓커버(80)를 가공하며, 제2본체부(22)의 일단은 생크(70)에 삽입되어 제2고정부(40)에 의해 고정 결합된다.

상기 조절볼트(23)는 제2홈바이트(20)를 버켓커버(80) 쪽으로 이동시키거나 그 반대 방향으로 이동시켜 절삭 깊이를 조절하는 것으로, 조절볼트(23)의 머리 부분은 회동 가능하도록 생크(70)에 결합되고 조절볼트(23)의 나사산 부분은 제2본체부(22)에 결합된다. 이러한 구성에 의하여, 조절볼트(23)를 어느 한 방향으로 회전시키면 조절볼트(23)의 나사산이 제2본체부(22)의 내측으로 삽입되어 제2본체부(22)가 생크(70) 쪽으로 이동하게 되며, 이로 인해 절삭 깊이는 상대적으로 얇아지게 된다.

또한, 조절볼트(23)를 상기와 다른 방향으로 회전시키면 조절볼트(23)의 나사산이 제2본체부(22)로부터 나오게 되어 제2본체부(22)가 생크(70)의 반대쪽으로 이동하게 되며, 이로 인해 절삭 깊이는 상대적으로 깊어지게 된다.

상기 조절핸들(24)은 조절볼트(23)의 일단에 결합되어, 조절핸들(24)이 회전함에 따라 조절볼트(23)가 회전한다. 또한, 조절핸들(24)에는 눈금이 형성되어 있어, 상기 눈금을 통하여 조절핸들(24)의 회전시에 제2홈바이트(20)가 이동한 길이를 확인할 수 있다.

상기 제1고정부(30)는 제1홈바이트(10)를 생크(70)에 고정 결합하는 것으로, 제1고정부(30)는, 제1홈바이트(10)를 임시 고정하는 제1스프링너트(31); 및 터빈로터의 버켓커버(80) 가공시에 상기 제1홈바이트(10)가 고정된 상태를 유지하도록 고정하는 제1클램핑볼트(32);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1스프링너트(31)는 제1홈바이트(10)를 생크(70)에 임시 고정하기 위한 것으로, 제1스프링너트(31)에 구비된 스프링의 탄성력에 의하여 제1홈바이트(10)가 임시 고정된다.

상기 제1클램핑볼트(32)는 버켓커버(80)의 가공시에 제1홈바이트(10)가 고정된 상태를 유지하도록 제1홈바이트(10)를 생크(70)에 완전히 고정 결합하기 위한 것으로, 제1클램핑볼트(32)에 의해 가해지는 힘에 의하여 제1홈바이트(10)가 완전히 고정 결합된다.

상기 제2고정부(40)는 제2홈바이트(20)를 생크(70)에 고정 결합하는 것으로, 제2고정부(40)는, 제2홈바이트(20)를 임시 고정하는 제2스프링너트(41); 및 터빈로터의 버켓커버(80) 가공시에 상기 제2홈바이트(20)가 고정된 상태를 유지하도록 고정하는 제2클램핑볼트(42);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2스프링너트(41)는 제2홈바이트(20)를 생크(70)에 임시 고정하기 위한 것으로, 제2스프링너트(41)에 구비된 스프링의 탄성력에 의하여 제2홈바이트(20)가 임시 고정된다.

상기 제2클램핑볼트(42)는 버켓커버(80)의 가공시에 제2홈바이트(20)가 고정된 상태를 유지하도록 제2홈바이트(20)를 생크(70)에 완전히 고정 결합하기 위한 것으로, 제2클램핑볼트(42)에 의해 가해지는 힘에 의하여 제2홈바이트(20)가 완전히 고정 결합된다.

상기 제1보호커버(50)는 제1고정부(30)와 제1홈바이트(10)의 사이에 위치하여, 제1클램핑볼트(32)에 의하여 제1홈바이트(10)가 손상되는 것을 방지함과 동시에 제1클램핑볼트(32)에 의하여 가해지는 힘을 제1홈바이트(10)에 전달한다.

상기 제2보호커버(60)는 제2고정부(40)와 제2홈바이트(20)의 사이에 위치하여, 제2클램핑볼트(42)에 의하여 제2홈바이트(20)가 손상되는 것을 방지함과 동시에 제2클램핑볼트(42)에 의하여 가해지는 힘을 제2홈바이트(20)에 전달한다.

이상 본 발명인 터빈로터의 버켓커버 가공 장치의 일 실시예에 대한 구성과 그 기능에 대하여 상세하게 설명하였다. 이하 본 발명인 터빈로터의 버켓커버 가공 장치의 일 실시예에 대한 사용 상태에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3에 의하면, 터빈로터의 버켓커버(80)는 제2홈바이트(20)에 의하여 절삭 가공된 후, 제1홈바이트(10)에 의하여 절삭 가공된다. 이때, 제2홈바이트(20)에 의하여 절삭 가공되는 깊이는 제1홈바이트(20)에 의해 절삭 가공되는 깊이보다 얇도록 한다. 또한, 절삭 가공시에 발생하는 저항에 의하여 버켓커버(80)가 변형되지 않도록 제1홈바이트(10)와 제2홈바이트(20)에 의하여 절삭 가공되는 깊이를 조절한다.

예를 들어, 절삭 깊이가 3㎜를 초과하면 버켓커버(30)가 변형을 일으키는 경우에 제1홈바이트(10)와 제2홈바이트(20)의 각 절삭 깊이는 3㎜를 초과하지 않도록 한다. 이때, 제1홈바이트(10)와 제2홈바이트(20)는 각각 최대 3㎜의 깊이로 절삭 가공을 할 수 있으므로, 총 6㎜의 깊이를 한 번의 과정으로 절삭할 수 있다.

상기와 같이, 제1홈바이트(10)와 상기 제1홈바이트(10)의 상부에 위치하는 제2홈바이트(20)를 구비함으로써, 절삭 가공시에 제2홈바이트(20)에 의해 저항이 최소화되는 깊이로 버켓커버(80)가 절삭 가공되고 제1홈바이트(10)에 의해 저항이 최소화되는 깊이로 버켓커버(80)가 또 한번 절삭 가공되므로, 버켓커버(80)의 절삭 가공시 버켓커버(80)의 변형을 방지함과 동시에 절삭 가공 과정을 최소화하여 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10… 제1홈바이트 11… 제1팁날
12… 제1본체부 20… 제2홈바이트
21… 제2팁날 22… 제2본체부
23… 조절볼트 24… 조절핸들
30… 제1고정부 31… 제1스프링너트
32… 제1클램핑볼트 40… 제2고정부
41… 제2스프링너트 42… 제2클램핑볼트
50… 제1보호커버 60… 제2보호커버
70… 생크 80… 버켓커버

Claims (8)

1. 선반의 생크 일단에 고정 결합되어 터빈로터의 버켓커버를 절삭 가공하는 제1홈바이트(10);
   상기 제1홈바이트(10)의 상측에 동일 평면상에서 경사진 자세로 위치하는 생크에 결합되며, 조절볼트(23)와 조절핸들(24)로 절삭 깊이의 조절이 가능한 제2홈바이트(20);
   상기 제1홈바이트(10)를 상기 생크에 고정 결합하고, 임시 고정을 위한 탄성력을 작용하는 제1고정부(30); 및
   상기 제2홈바이트(20)를 상기 생크에 고정 결합하고, 임시 고정을 위한 탄성력을 작용하는 제2고정부(40);를 포함하며,
   상기 제1고정부(30)에 의한 고정 결합시 상기 제1홈바이트(10)가 손상되는 것을 방지하기 위한 제1보호커버(50)를 제1홈바이트(10)의 하면에 구비하고,
   상기 제2고정부(40)에 의한 고정 결합시 상기 제2홈바이트(20)가 손상되는 것을 방지하기 위한 제2보호커버(60)를 제2홈바이트(20)의 상면에 구비하는 것을 특징으로 하는 터빈로터의 버켓커버 가공 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 제1홈바이트(10)는
   상기 터빈로터의 버켓커버를 가공하는 제1팁날(11); 및
   상기 제1팁날(11)과 일체로 형성되며, 상기 생크에 고정 결합되는 제1본체부(12);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈로터의 버켓커버 가공 장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 제2홈바이트(20)는,
   상기 터빈로터의 버켓커버를 가공하는 제2팁날(21);
   상기 제2팁날(21)과 일체로 형성되며, 상기 생크에 고정 결합되는 제2본체부(22);를 더 포함하고,
   상기 조절볼트(23)는 일단이 상기 제2본체부(22)에 결합되고 타단이 상기 생크에 결합되어, 회전 방향에 따라 상기 제2본체부(22)를 이동시켜 절삭 깊이를 조절하며,
   조절핸들(24)은 상기 조절볼트(23)의 일단에 결합되며, 상기 조절볼트(23)의 회전에 따른 절삭 깊이의 변화를 나타내는 눈금이 형성되는 것을 특징으로 하는 터빈로터의 버켓커버 가공 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 제1고정부(30)는,
   상기 제1홈바이트(10)를 임시 고정하는 제1스프링너트(31); 및
   상기 터빈로터의 버켓커버 가공시에 상기 제1홈바이트(10)가 고정된 상태를 유지하도록 고정하는 제1클램핑볼트(32);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈로터의 버켓커버 가공 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 제2고정부(40)는,
   상기 제2홈바이트(20)를 임시 고정하는 제2스프링너트(41); 및
   상기 터빈로터의 버켓커버 가공시에 상기 제2홈바이트(20)가 고정된 상태를 유지하도록 고정하는 제2클램핑볼트(42);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터빈로터의 버켓커버 가공 장치.

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